RECHERCHES EFFECTUÉES AU TUBE-COMPTEUR

Le tube-compteur et la radioactivité du potassium.

Le tube-compteur d'électrons, modification tout à fait heureuse du remarquable compteur à pointe de GEIGER, a été imaginé sous sa forme actuelle, en 1928, par H. GEIGER lui-même en collaboration avec W. MULLER (41). Tout aussitôt son emploi s’est révélé du plus haut intérêt dans la détection de rayonnements ionisants les plus divers et tout particulièrement de ceux que le potassium est capable d'émettre.

Déjà à l’occasion de leur découverte, GEIGER et MULLER, dans l’intention de préciser sa sensibilité, montrent que ce tube est capable de détecter le rayonnement £ d’un petit échantillon de chlorure de potassium réparti sur une surface de 15 cm? 7. Dans la suite, W. MUHLHOFF (72) et D. BoccIrARELLI (17) l’utilisent pour contrôler dans le rayonnement du potassium la coexistence d’un très faible rayonnement y; signalé par W. Koz- HÔRSTER (94). Egalement G. v. HEVESY, W. SEirH et M. PAL (52 bis) peuvent, grâce à lui, montrer que le chlorure de potassium obtenu à partir d’un échantillon de potassium, enrichi en son isotope de masse atomique 41 par une distillation fractionnée idéale, est très légèrement plus actif que le chlorure de potassium ordinaire (1).

Ces exemples montrent les services précieux qu’un tel instrument peut rendre dans la recherche des faibles activités analogues à celles du potassium. Aussi avons-nous pensé qu’il nous serait possible par l’emploi d’un tube-compteur de contrôler et

(1) Voir page 66, en note.

de compléter utilement dans un domaine de plus grande sensibilité les indications que la méthode électrométrique nous a fournies sur la radioactivité des tissus végétaux.

Sa technique.

On connaît le principe de cet appareil : un tube métallique (fig. 18) rempli d’un gaz sous pression réduite (environ 5 cm. de mercure) est traversé suivant son axe par un fil métallique F très mince, de l’ordre de 0,1 mm. de diamètre. On établit entre le fil et la paroi du tube une différence de potentiel élevée (1.200 volts environ) telle qu’on se trouve au voisinage de la tension critique pour laquelle une décharge est capable de s’amorcer par une effluve entre fil et paroi. Chaque fois qu’un rayonnement corpusculaire apparaît dans le tube, l’ionisation du gaz qui en

résulte déclanche la décharge. Le courant instantané qui esi ainsi produit est amplifié par un dispositif à lampes, ce qui permet d'enregistrer « l’impulsion » qui prend naissance sur un compteur de téléphone ordinaire.

Cet appareil est d’une très grande sensibilité, mais il n’est qu'un simple compteur qui enregistre automatiquement le passage d’un rayonnement sans indiquer sa nature.

D'autre part sa technique est délicate : on comprend aisément que dans l’intervalle des passages des corpuscules ionisants l’état d’instabilité du tube facilite la production de ce que par analogie avec le mouvement propre du fil de l’électromètre Pohl nous appellerons des impulsions propres. Ces impulsions propres, d'origines imultiples, introduisent ici encore un terme correctif notable vis-à-vis des faibles activités que l’on mesure, et par leurs fluctuations elles rendent mal aisée la recherche.

Remarquons enfin que, pour l'instant, la technique des tubescompteurs n’est somme toute en usage que dans un petit nombre de laboratoires spécialisés, et cette circonstance laisse tout son intérêt, nous semble-t-il, aux recherches poursuivies avec un dispositif aussi simple que l’électromètre Pohl que nous venons de relater.

En ce qui nous concerne, nous l’avons déjà souligné, cet état de choses nous à mis dans l’obligation de poursuivre notre étude au Laboratoire de Physique des Rayons X de Mr. M. de BRo- GLIE, où il nous a été donné d’utiliser le dispositif d'ensemble que M. L. LEPRINCE-RINGUET a mis au point et que, en collaboration avec M. P. AUGER il a utilisé pour rechercher l'influence que les variations de latitude pouvaient exercer sur l’intensité du rayonnement cosmique (63).

Nous avons eu l’occasion d’équiper ce dispositif avec des tubes-compteurs de formes variées. Ceux qui nous ont donné des résultats décisifs étaient faits d’une feuille mince d’aluminium de 0 mm. 009 environ d'épaisseur, enroulée en forme de cylindre. Comme l'indique la figure 18, ce cylindre vient s’insérer à ses deux extrémités sur deux bouchons d’ébonite sur lesquels il se trouve étroitement fixé par des joints hermétiques en cire molle. On réalise ainsi une chambre d’observation étanche dans laquelle il est possible par l’intermédiaire de la tubulure T d’introduire un gaz approprié sous pression réduite.

Ces tubes à paroi mince, les premiers de ce type qui aient été mis en service au laboratoire de Mr. M. de BROGLIE, avaient une longueur utile d'environ 5 cm. et un diamètre de l’ordre de 2 cm.

Sur ce modèle, deux sortes de tubes ont été construits :

Tube n° 1 — fil axial en aluminium,

gaz de remplissage : air.

Tube n° 2 — fil axial en tungstène, gaz de remplissage : argon.

Au cours de nos mesures, le tube-compteur était vertical dans la position que représente la figure 18. Les substances examinées (sulfate de potassium, cendres totales, matière sèche en poudre, cendres blanches) étaient, soit enfermées sous l’épaissur de saturation dans des petits récipients prismatiques (5 X 3,2 X 1,5, — 24 cm) dont une paroi, celle qui était disposée verticalement devant le tube-compteur, était faite d’une lamelle de cellophane (e — 0,02 mm.), soit répandues par pulvérisation sur des lamelles rectangulaires d’aluminium en couche très mince. Dans les deux cas, la surface d'irradiation était 5 X 3,2 — 16 cm2 environ par boîte ou par lamelle.

Avant d'aborder l’exposé méthodique des résultats, rappelons que si N désigne le nombre total d’impulsions lues sur l’appareil enregistreur au cours d’une mesure, l’erreur statistique

; ; Je NO moyenne admise est égale à \N, soil Je %.